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XI POWER 21 - MAGGIO 2019 POWER MODULE 36 o 42 V (valore tipico). Uno stabilimento, per contro, può risultare un ambiente particolarmente ostico, dove sono presenti cavi molto lunghi e interferenze elettroma- gnetiche di notevole intensità che danno origine a transi- tori (ovvero sovratensioni improvvise o momentanee) ad alta tensione. Di conseguenza, il convertitore step-down all’interno del sensore deve resistere a transitori di tensio- ne di valore molto superiore rispetto a quello della tensio- ne di funzionamento del sensore stesso. Una tipica soluzione di gestione della potenza (power management) per sensori utilizza i TVS (Transient Vol- tage Suppressor – soppressori di transistori di tensione) per limitare la tensione d’ingresso (V CC ) del convertitore buck d’interfaccia. I picchi della corrente di ingresso asso- ciati sono ridotti per mezzo del resistore R P , un elemento (fisico o parassita) presente nel percorso elettrico tra la sorgente dei transitori di tensione (V BUS ) e il sensore. A questo punto è senza dubbio utile analizzare la moda- lità di selezione di un TVS, facendo riferimento al catalo- go di un produttore di questi dispositivi come Littelfuse. Nella figura 3 sono riportate le caratteristiche tensione- corrente di un dispositivo TVS. Il dispositivo TVS si comporta come un circuito aperto finché la tensione ai suoi capi non raggiunge un valore pari a V BR . A questo punto inizia a condurre corrente, mentre la tensione aumenta leggermente fino a V C , che rappresenta il valore massimo della tensione di aggan- cio. In corrispondenza di questa valore si ha la massima corrente impulsiva di picco consentita (I PP ). Il prodotto V C x I PP fornisce la potenza di picco (max.) che il TVS è in grado di gestire (che per questa serie di TVS è pari a 400 W). Per garantire una protezione efficace, la V BR del TVS deve avere un valore superiore rispetto a quello di V CC(MAX) mentre V C deve avere un valore inferiore a quello della tensione di breakdown di ingresso del regolatore a com- mutazione. La tolleranza dell’alimentazione di V BUS (24 V) è pari a ±10% per cui il valore massimo è pari a 26,4 V (V BUS(MAX) ). Il TVS disponibile a catalogo che può soddisfare le esigen- ze dell’applicazione presa in considerazione è il compo- nente SMAJ28A, le cui caratteristiche (riportate in figura 4), si possono così riassumere: V BR di 28 V (min), tensione di aggancio di 45,4V (max) e corrente di picco di 8,8 A (max). La differenza (delta) tra la tensione del TVS e il transitorio di tensione genera una corrente attraverso il resistore R P , il cui valore deve comunque essere inferiore al quello massimo consentito, ovvero I PP . Poiché il con- vertitore buck deve essere in grado di resistere a una ten- sione di 24 VDC e a un transitorio di 45,4 V, è necessario eliminare come possibili candidati un consistente gruppo di convertitori buck. Con la scelta del componente fatta poco sopra, il margi- ne esistente la massima tensione (V BUS(MAX) ) e la tensio- ne minima del TVS (V BR ) è pari a soli 1,6 V. Per poter di- sporre di un margine più ampio è richiesta una tensione nominale per il convertitore buck (V CC ) ben superiore a 45,4 V. Dal punto di vista ideale, con un convertitore buck con tensione nominale di 60 V, un TVS mod. SMA- Fig. 3 – Caratteristi- che V-I di un disposi- tivo TVS Fig. 4 – Caratteristiche del TVS che soddisfa (al minimo) le esigenze dell’applicazione considerata Fig. 5 – Caratteristiche del TVS più adatto per l’applicazione considerata